Основное различие между мицеллами и коллоидными частицами заключается в том, что мицеллы образуются при определенной концентрации, тогда как коллоидные частицы образуются, как только растворенные вещества добавляются в растворитель.
Термины «мицеллы» и «коллоидные частицы» используются в аналитической химии, где обсуждаются коллоиды. Мицеллы также являются разновидностью коллоидных частиц.
Что такое мицеллы?
Мицеллы представляют собой коллоидные частицы, образующиеся в виде агрегатов молекул поверхностно-активного вещества. Они диспергированы в жидкой среде и встречаются в виде жидких коллоидов. Молекулы ПАВ имеют гидрофильные головки и гидрофобные хвосты. В водной среде гидрофобные структуры с одним хвостом имеют тенденцию отталкивать молекулы воды, в то время как гидрофильные головки имеют тенденцию притягивать молекулы воды. В результате образуется агрегат, при котором гидрофильные головки контактируют с растворителем, окружая гидрофобные хвосты внутри мицеллы.
Рисунок 01: Структура типичной мицеллы
Мицеллы имеют сферическую форму. Кроме того, возможны и некоторые другие формы, такие как эллипсоиды, цилиндрические структуры и бислои. Форма мицеллы определяется некоторыми факторами, такими как молекулярная геометрия молекулы ПАВ, концентрация ПАВ в растворе, температура, рН и ионная сила. Процесс образования мицелл называется мицеллообразованием.
Более того, мицеллы образуются, когда концентрация поверхностно-активного вещества превышает критическую концентрацию мицеллообразования в растворе. Кроме того, температура системы должна быть выше критической температуры мицеллы. Обычно мицеллы образуются спонтанно из-за баланса между энтропией и энтальпией смеси поверхностно-активного вещества и растворителя.
Что такое коллоидные частицы?
Коллоидные частицы – это частицы, диспергированные в суспензии. Этот тип суспензии называется коллоидной суспензией. Взвешенные частицы могут быть либо растворимыми, либо нерастворимыми частицами. Коллоид состоит из двух различных фаз вещества: жидкой фазы растворителя и твердой фазы частиц. Жидкая фаза называется сплошной фазой, а твердая фаза называется дисперсной фазой, которая диспергирована во всем растворителе. Обычно коллоидные частицы не оседают или оседают очень долго.
Рисунок 02: Коллоидные частицы в молоке представляют собой глобулы молочного жира
Коллоидные частицы хорошо видны в оптический микроскоп. Некоторые коллоиды непрозрачны, а некоторые полупрозрачны. Полупрозрачная природа обусловлена эффектом Тиндаля рассеяния света. Существует несколько различных типов коллоидов, в зависимости от типа жидкой фазы и дисперсной фазы. Ниже приведены некоторые примеры.
- Если растворитель жидкий, а дисперсная фаза – газ, мы называем это коллоидной пеной. Коллоидные частицы представляют собой газообразные агрегаты. Например. взбитые сливки.
- Если растворитель твердый, а дисперсная фаза – газ, то мы называем его твердой пеной. Здесь также коллоидные частицы представляют собой газообразные агрегаты. Например. аэрогель.
- Если фаза растворителя представляет собой газ, а дисперсная фаза – жидкость, мы называем это жидким аэрозолем. Коллоидные частицы представляют собой жидкие агрегаты. Например. спреи.
- Если фаза растворителя жидкая и дисперсная фаза тоже жидкая, мы называем это эмульсией. Например. молоко.
- Если фаза растворителя твердая, а дисперсная фаза жидкая, мы называем это гелем. Коллоидные частицы здесь представляют собой жидкие агрегаты. Например. агар.
- Если фаза растворителя представляет собой газ, а дисперсная фаза твердая, мы называем ее твердым аэрозолем. Например. дым.
- Если фаза растворителя жидкая, а дисперсная фаза твердая, мы называем ее «золь». Коллоидные частицы здесь представляют собой твердые агрегаты. Например. кровь.
- Если фаза растворителя твердая и дисперсионная среда тоже твердая, то ее называют твердым золем. Коллоидные частицы здесь представляют собой твердые агрегаты. Например. клюквенный стакан.
В чем разница между мицеллами и коллоидными частицами?
Мицеллы также являются разновидностью коллоидных частиц. Основное различие между мицеллами и коллоидными частицами заключается в том, что мицеллы образуются при определенной концентрации, тогда как коллоидные частицы образуются, как только растворенные вещества добавляются в растворитель. Кроме того, мицеллы образуются за счет гидрофильного и гидрофобного эффектов, а коллоидные частицы – за счет нерастворимости или насыщения раствора.
При этом размер мицелл может варьироваться от 2 до 20 нанометров, а размер коллоидных частиц – от 1 до 1000 нанометров.
В приведенной ниже таблице показано больше сравнений, связанных с разницей между мицеллами и коллоидными частицами.
Резюме – Мицеллы и коллоидные частицы
Термины «мицеллы» и «коллоидные частицы» используются в аналитической химии, где обсуждаются коллоиды. Мицеллы также являются разновидностью коллоидных частиц. Основное различие между мицеллами и коллоидными частицами заключается в том, что мицеллы образуются при определенной концентрации, тогда как коллоидные частицы образуются, как только растворенные вещества добавляются в растворитель.
